屏幕是用户体验的第一道关 。
手机屏幕显示的图像由横竖排列的像素点组成 ， 这些像素点显示各自的颜色 ， 组成完整图像 。 大家所熟知的分辨率指的是像素点的个数 ， 而色深则是色彩显示的细腻程度 。 色深一直都是判断屏幕素质的关键指标 。
目前,市面上主流手机均采用8bit色深屏幕 ， 或者是在8bit屏幕上通过像素点抖动技术(FRC)快速变化颜色来模拟10bit显示效果 ， 也就是俗称的“8抖10” ， 原生支持10bit色的手机屈指可数 。
10bit带来丝般顺滑的色变体验
8bit和10bit虽然数值上看上去只相差2bit ， 但实际色彩显示能力却相差甚远 。 8bit屏幕能显示1677万色 ， 而10bit屏幕能显示10.7亿色 ， 在日出日落等大范围色彩过渡的照片中 ， 10bit能显示更多色彩 ， 能使色彩之间渐变过渡更顺滑 ， 减少断层的出现 。 尤其对于专业的摄影师和影视后期工作者来说 ， 10bit屏幕在进行后期处理时能更好地还原素材 。
今年8月份 ， 作为首款从采集、处理到显示的全链路支持原生10bit显示的小米10至尊纪念版正式发布 ， 实现超10.7亿色的超丰富色彩显示 ， 带来了前所未有的色彩表现 。 同时 ， 配合DCI-P3广色域和出厂色彩校准技术 ， 在6.67英寸的屏幕尺寸上 ， 实现了超细腻的专业显示效果 。
随后 ， iPhone 12的推出 ， “10bit”引爆全球关注的焦点 。
作为苹果发布会上的一个功能亮点 ， 杜比视界(Dolby Vision)在很多场景下能够带来颠覆式的画质体验 ， 如更高的亮度、更宽广的动态范围、更高的视频信号保真度 。 在观看杜比视界视频之后 ， 你很可能会发现 ， 以前变得“死白”的高光部分如今清晰可见 ， 暗部也不再一片漆黑 ， 色彩更加的真实而自然 。
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图1：杜比视界视频与普通视频对比
为了帮助视频与直播平台 ， 使其可以尽快为用户提供杜比视界视频观看体验 ， 金山云通过使用英特尔的可扩展视频技术(Scalable Video Technology ， SVT) ， 率先实现了对于杜比视界片源云转码的支持 ， 使得视频与直播平台能够为用户提供更高质量的杜比视界视频体验 ， 在竞争激烈的市场中占得先机 。
【编解码|率先提供杜比视界云转码支持 金山云加速视频产业创新】 杜比视界或将撬动视频与直播产业
实际上 ， iPhone 12的杜比视界支持 4K 60帧 10bit HDR视频的拍摄与播放 。 要想体验杜比视界视频 ， 录制设备、视频源、播放设备等缺一不可 。 10bit色深成为杜比视界的硬核指标 ， 目前仅是iPhone 12等部分高端设备的“独享”体验 。
由于iPhone巨大的生态号召力与影响力 ， 支持杜比视界的视频很可能会在未来几年内实现快速普及 ， 率先实现杜比视界视频云转码的视频平台将拥有更大的竞争优势 ， 吸引更多的用户 ， 也有利于构建活跃的杜比视界内容生态 。
但是 ， 目前大部分云转码系统的编解码器都无法支持杜比视界 ， 即使用户拍摄了杜比视界的视频 ， 那么在上传、转码的过程中 ， 依然会被平台转换为 8bit 的传统格式视频 。 即使是 iPhone 12 的用户 ， 现阶段也无法在上述视频平台上欣赏到高质量的杜比视界视频 。
基于此 ， 支持杜比视界视频云转码的金山云视频解决方案随之应运而生 。 该解决方案依托金山云在视频云方面的深厚技术积累 ， 以及SVT 技术 ， 可以实现杜比视界视频的编解码 ， 实现 8bit 与 10bit HDR 视频的跨格式转换 ， 并支持视频与直播平台对杜比视界视频进行裁剪、加水印等操作 ， 提供完善的杜比视界视频观看体验 。
金山云支持杜比视界云转码的背后
支持杜比视界视频云转码的金山云视频解决方案 ， 以云服务方式对接客户业务 ， 能够兼容HDR 10、HDR 10+、Dolby Vision等视频格式转码 ， 支持全平台播放 ， 为用户提供杜比视界视频观看体验 ， 提供智能、优质、高效的媒体处理服务 。
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图2：金山云杜比视界云转码解决方案
金山云之所以能够率先支持杜比视界视频的云转码 ， 很重要的一个原因在于：金山云与英特尔进行了密切合作 ， 在SVT 技术方面进行了联合创新 ， 使用了 SVT-HEVC、SVT-AV1、SVT-AVS3 视频编解码器 。
SVT 是英特尔基于软件的视频编码架构 ， 可使编码器在第二代英特尔?至强?可扩展处理器上实现性能、延迟和视觉质量之间的最佳平衡 ， 且允许编码器根据质量和延迟来调整应用程序的性能目标 。 SVT 编码器具有多档性能和质量的预设值 ， 能够满足各种质量需求下的视频云应用程序 ， 包括视频点播 (VOD)、广播、流媒体、监视、云图形和视频会议等 。
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图3： SVT 数据流程图
SVT 具备高度并行化的框架 ， 其采用分层编码的方式 ， 同时维护了一套帧之间依赖关系的逻辑 ， 可以实现时域上的并行 ， 所有满足依赖关系的帧都可以同时进行编码 。 SVT 在内部实现时提出 Segment 的概念 ， 所有满足依赖关系的 Segment 都会从线程池里取出线程来处理 ， 从而实现空域上的并行 。 此外 ，SVT针对不同编码阶段的并行做了最大限度的优化 ， 保证可以有效地利用所有的CPU运算性能 。
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图4：高度并行的SVT 架构
面向 10bit 杜比视界视频编码的需求 ，SVT 提供了基于通用计算的实时编码解决方案 。 基于 CPU 的编码方案提供了更好的灵活性 ， 包括易于集成升级 ， 灵活地创建各种视频云应用 ， 以及作为其他视频处理工具和组件提供接口 ， 简化开发完整的端到端视频应用的过程 。
SVT 针对第二代英特尔? 至强? 可扩展处理器和英特尔? 至强? D 处理器进行了高度优化 ， 特别是基于英特尔? 高级矢量扩展512 (英特尔? AVX-512) 指令进行了优化 ， 以提高性能 。 测试显示 ， 在使用 SVT-HEVC 编码器的主观质量模式时 ， 通过英特尔? 至强? 铂金 8180处理器能够实时编码多达一个 8Kp 60/10 bit 流 。
此外 ， 金山云还使用英特尔? 服务器 GPU 来进一步实现高密度、低延迟的 10bit 杜比视界媒体转码/编码 。 英特尔? 服务器 GPU 基于新的英特尔Xe架构 ， 支持在OTT视频流上实时进行编解码 ， 能够以较低的每流成本 ， 更少的基础设施为更多的用户带来媒体流 ， 从而降低总拥有成本 。
通过应用SVT 技术 ， 金山云分别使用了 SVT-AV1 、SVT-AVS3与 SVT-HEVC 编码器 。 其中 ， SVT-AV1 编码器除了支持杜比视界视频的云转码 ， 还能够支持用户在较低的带宽条件下享受较好的画质体验 ， 加快编码效率;SVT-HEVC 编码器包括三种模式：视觉模式、PSNR/SSIM模式和VMAF模式 ， 分别支持多达 13 个预置 ， 在选择质量与数据密度之间的权衡时提供了更多的粒度 。
金山云与英特尔合作加速视频生态革新
消费者对于分辨率更高、色彩更丰富、动态范围更广、显示品质更佳的视频的需求几乎是永无止境的 。 无论是现在的小米10至尊纪念版还是iPhone 12 ， 未来支持10bit或者更高色深的杜比视界手机将成为新的潮流与趋势 ， 率先实现画质升级的视频与直播平台将能够获得更多消费者的青睐 。
杜比视界视频以及 HDR 视频的创新与拓展已经证明 ， 在这场视频画质升级的浪潮中 ， 我们除了在摄制设备、显示设备等方面进行革新之外 ， 还需要在视频云平台方面奠定坚实的基础 。
值得一提的是 ， 金山云是为数不多的覆盖从编码、转码到解码全链路支持x265的服务厂商 。 经过五年多时间打磨 ， 金山云KSC265除了支持手机移动端、PC全机型 ， 还独家支持Web端播放 。 在码率控制、码率分配、自适应量化上 ， KSC265进行了深度优化 ， 可实现30%-50%带宽成本节省 。
此外 ， 金山云拥有两个大型转码中心 ， 支持10万路直播转码并发及百万级点播转码并发 ， 可随时开启KSC265和集智高清服务 ， 以完善的转码基础架构和先进的转码技术 ， 为客户业务提供保障 。
金山云与英特尔之间高效合作 ， 提供了更完善的云转码解决方案 ， 不仅能够支持杜比视界等更多先进的视频格式 ， 还能够提供成本更低、效率更佳的转码能力 ， 助力构建更完善的视频产业生态 。
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